Optical control of the plasma membrane functions by using dynamic exciton

• Project Area: Dynamic Exciton: Emerging Science and Innovation
• Project/Area Number: 20H05842
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: Toyama Prefectural University
• Principal Investigator: 村上 達也 富山県立大学, 工学部, 教授 (90410737)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 沼田 朋大 福岡大学, 医学部, 講師 (20455223)
• Project Period (FY): 2020-11-19 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥77,350,000 (Direct Cost: ¥59,500,000、Indirect Cost: ¥17,850,000); Fiscal Year 2021: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2020: ¥28,340,000 (Direct Cost: ¥21,800,000、Indirect Cost: ¥6,540,000)
• Keywords: 光細胞工学 / イオンチャネル / 神経発火 / 薬物送達 / 難病治療

Outline of Research at the Start

本研究の最終目標は、ドナー分子(D)とアクセプター分子(A)で構成されるD-A連結分子を用いて、神経難病の光治療や生体深部イメージングを実現することである。光照射下でD-A連結分子により発生する分子内電荷分離状態（Dが正電荷、Aが負電荷を帯びる）を強力なナノ電場と捉える。このナノ電場を神経伝達のために細胞膜電位というナノ電場を利用している神経細胞に作用させ、その伝達をD-A連結分子でコントロールすることを目指す。さらに高効率で赤外発光するよう巧妙に設計されたD-A連結分子を別途開発し、生体深部がんのイメージング剤としての可能性も探求する。